铝土矿的特性及工业用途
根据主要铝矿物的不同，铝土矿通常分为三种主要矿石类型:三水铝石型、一水硬铝石型和一水硬铝石型。国外铝土矿主要是三水铝石型，其次是一水硬铝石型，一水硬铝石型很少。我国铝土矿矿石以一水硬铝石型为主，三水铝石型少见(照片1.1)。
照片1.1河南铝土矿
三水铝石，又称一水硬铝石和氢氧化铝，是以1822中矿物收藏家C·G·吉布斯的姓氏命名的氢氧化铝矿物。三水铝石中Al2O3的质量分数为65.4%，H2O的质量分数为34.6%。常见的类质同象替代物如Fe和Ga的质量分数，Fe2O3可达2%和2%，Ga2O3可达0.006%。此外，还常含有CaO、MgO、SiO2等杂质。单斜晶系，A0 = 0.864纳米，B0 = 0.507纳米，C0 = 0.972纳米；z=8 .结晶完善者为六角板状、棱柱状，常为细粒集合体或双晶。矿石中的三水铝石晶体非常细小，晶体聚集在一起形成结核、豆粒或土壤。玻璃光泽，解理面呈珍珠光泽，透明至半透明。乳沟极其完整。硬度2.5~3.5，相对密度2.30~2.43。三水铝石是长石等含铝矿物化学风化的次生产物，主要由铝硅酸盐矿物分解水解形成。热带亚热带气候有利于三水铝石的形成，三水铝石是红土型铝土矿的主要矿物成分。在区域变质作用中，脱水后可转化为一水硬铝石和一水硬铝石(140~200℃)，随变质程度的增加也可转化为刚玉。
一水硬铝石又称一水硬铝石，结构式和分子式分别为AlO(OH)和al2o 3·H2O。斜晶系，晶体完美的有柱状、板状、鳞片状、针状、棱柱状等。矿石中的一水硬铝石通常含有不同量的类质同象混合物，如TiO2、SiO2、Fe2O3、Ga2O3、Nb2O5、Ta2O5和TR2O3。一水硬铝石形成于酸性介质中，自然界中常与一水硬铝石、赤铁矿、针铁矿、高岭石、绿泥石、黄铁矿共生。水化可以变成三水铝石，脱水可以变成刚玉，也可以被高岭石、黄铁矿、菱铁矿、绿泥石所替代。
一水硬铝石又称勃姆石和一水硬铝石，结构式和分子式分别为AlO(OH)和al2o 3·H2O。斜晶系，晶体完美的有菱形、菱形、棱形、针状、纤维状和六角形。矿石中的一水硬铝石常含有Fe2O3、TiO2、C2rO和Ga2O3等类质同象或机械包裹体。一水硬铝石形成于酸性介质中，主要产于铝土矿中，常与菱铁矿共生。它可以被一水硬铝石、三水铝石和高岭石所替代，可以通过脱水转化为一水硬铝石或刚玉，通过水化转化为三水铝石。
铝土矿的主要化学成分为Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2和H2O，五种成分的质量分数占铝土矿成分的95%以上，一般在98%以上。次要成分是硫、氧化钙、氧化镁、K2O、氧化钠、二氧化碳、二氧化锰、有机物、碳等。微量成分包括镓、铌、钽、钴、锆、钒、磷、铬、镍等。Al2O3主要赋存于铝矿物——三水铝石、一水硬铝石和一水硬铝石中，其次赋存于硅酸盐矿物(主要为高岭石)中。
铝土矿中含有镓、钒、铌、钽、钛、铈和放射性元素等有用组分，这些有价值的伴生组分可以综合回收。但矿石中的S、CO2、MgO和P2O5是有害成分，不利于铝土矿的冶炼和回收。
铝土矿的应用领域是金属和非金属。金属方面，铝土矿是生产金属铝的主要原料，金属铝是铝土矿最重要的应用领域，其消费量占世界铝土矿总产量的90%以上。铝是世界上仅次于钢的第二重要金属。铝因其密度低、导电性和导热性好、易加工等诸多优异性能，被广泛应用于国民经济的各个方面。目前，世界上最大的铝消费在建筑、运输和包装行业，占铝消费总量的60%以上。同时，铝是电器工业、飞机制造业、机械工业和民用电器不可缺少的原材料。铝土矿的非金属用途主要用作耐火材料、研磨材料、化学品和高铝水泥的原料。
一般来说，铝土矿的应用主要有以下六个方面:
1)铝冶炼行业。用于国防、航空、汽车、电器、化工、日用品生产等行业。
2)精密铸造。铝矾土熟料加工成细粉，制成精密铸造用模具，用于军事、航天、通讯、仪器仪表、机械和医疗器械等行业。
3)耐火制品。高铝矾土熟料的耐火度高达1780℃，化学稳定性强，物理性能好。
4)硅酸铝耐火纤维。它具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热系数低、热容量小、耐机械振动等优点。用于钢铁、有色冶金、电子、石油、化工、航空航天、原子能、国防等行业。它是将高铝熟料放入熔化温度约为2000~2200℃的高温电弧炉中，经高温熔化、高压高速空气或蒸汽吹送冷却后，成为白色的“棉花”——硅酸铝耐火纤维。可压制成纤维毯、板或编织成布，代替耐火砖用于冶炼、化工、玻璃等行业的高温炉内衬。消防员可以用耐火纤维布做衣服。
5)以镁砂和铝矾土熟料为原料，添加适当的结合剂，在浇注钢桶时效果良好。
6)可用于生产氧化铝水泥、研磨材料、陶瓷工业和化学工业中的铝的各种化合物。